Ładowarki

Wśród ładowarek możemy wyróżnić ładowarki normalne, półszybkie, szybkie oraz utlraszybkie. Nawet ładowarki wolne, nie mówiąc o normalnych czy półszybkich, są bardziej zaawansowane niż proste gniazdka ścienne. Choć do ładowania wykorzystują prąd zmienny (AC), czyli taki, który znajduje się w gniazdku domowym, to pozwalają zwiększyć moc ładowania do 11 – 22 kW, co kilkakrotnie skraca czas ładowania. Taką ładowarkę możemy z powodzeniem zainstalować w swoim garażu, ich wybór na rynku jest duży, a koszt niezbyt wygórowany.

Szybka ładowarka wymaga bardzo dużej mocy

Ładowarki szybkie i ultraszybkie są jeszcze bardziej zaawansowane. Ponieważ ładowanie szybkie odbywa się za pomocą prądu stałego (DC), te urządzenia muszą po pierwsze dokonać zamiany prądu zmiennego na prąd stały, który może ładować baterie ze znacznie większą mocą, a zatem w krótkim czasie. Ładowarki szybkie ładują z mocą od 50 kW do 130 kW. Konwerter AC/DC jest częścią każdej takiej ładowarki. Przy tym ładowanie DC wymaga odpowiedniej instalacji elektrycznej, która wytrzymałaby duży pobór mocy.

Większość gospodarstw nie dysponuje takimi przyłączami, co więcej, ładowarki tego typu to bardzo kosztowne urządzenia. Stacje szybkie wykorzystuje się wówczas, kiedy potrzebujemy w krótkim czasie naładować samochód w ciągu dnia, a zwłaszcza w podróży.

Szybka ładowarka komunikuje się z samochodem i jest częścią IoT

Ponadto wtyczki ładowarki mają wbudowane styki, pozwalając ładowarce komunikować się z samochodem, a właściwie z jego systemem zarządzania baterią, BMS (Battery Management System). Dzięki temu samochód informuje ładowarkę, ile energii elektrycznej może pobrać i dostosowuje jej pracę do obecnego stanu baterii, co pomaga zachować żywotność baterii i zapobiega przegrzaniu.

Co więcej, większość ładowarek na świecie jest obsługiwana przez operatorów sieci ładowania. Operatorzy łączą swoje urządzenia w sieć (IoT), a każda z ładowarek komunikuje się z systemem IT przesyłając różnego rodzaju dane – ile energii pobiera pojazd, za pomocą jakiej wtyczki i jak długo. Aby korzystać ze stacji znajdujących się w takiej sieci, trzeba posiadać konto u operatora (lub jego partnera roamingowego). Wszyscy operatorzy wymagają autoryzacji użytkownika w momencie rozpoczynania ładowania, aby wiedzieć, kto w danym momencie korzysta z urządzenia. Autoryzacja jest także zwykle wymagana do zakończenia ładowania – bez tego nie można wypiąć wtyczki ładowarki z samochodu. Autoryzacja odbywa się za pomocą aplikacji na smartphona lub karty dostępowej wydawanej przez operatora konkretnemu użytkownikowi.

Różne standardy ładowania

Szybkie ładowarki wyglądają trochę jak dystrybutor paliwa. Wyposażone są w przewody z wtyczkami, zatem, korzystając z nich, nie potrzebujemy własnych kabli. Obsługują zwykle przynajmniej jeden z ogólnodostępnych standardów ładowania: CCS, CHAdeMO czy AC Type 2.

Standard CCS (Combined Charge System), nazywany bywa też Combo. Został opracowany przez amerykańskich i europejskich producentów samochodów, stąd stosowany jest w BMW i3, Hiundai’ach, Volkswagenach czy Chevroletach. Jest bardziej zaawansowany niż CHAdeMO i pozwala na ładowanie z mocą nawet do 350 kW, co na razie jest niedostępne dla większości samochodów elektrycznych. Na razie producenci pracują dopiero nad modelami, które będą mogły ładować się z taką mocą i pojawią się na rynku w 2019 r.

CHAdeMO to standard opracowany wspólnie przez Toyotę, Nissana i Mitsubishi. Ładuje z mocą 40-60 kW, co wystarcza do naładowania Nissana Leafa 30 kWh do 80% w ciągu pół godziny. Charakteryzuje się dość dużą, przemysłowo wyglądającą wtyczką z dużą ilością styków.

Niektóre samochody elektryczne nie są wyposażone w możliwość szybkiego ładowania i mogą ładować się jedynie za pomocą prądu zmiennego. Stacje zapewniające obsługę wszystkich standardów i komfort wszystkich kierowców posiadają także wtyczkę AC Type 2, a czasem gniazdo do własnego kabla, dzięki czemu można na nich ładować nawet takie modele EV. Standard ten pozwala na ładowanie z mocą nawet do 43 kW, ale ostateczna moc będzie uzależniona od BMS samochodu.

Tesla, amerykańska firma, która kilka lat temu postanowiła opanować rynek elektromobilności i stworzyła obecnie najbardziej zaawansowany model osobowego samochodu elektrycznego, o dużej, nawet 100 kWh baterii, postanowiła stworzyć własną ładowarkę i własny standard. Sama tworzy sieć ładowania, jednak ponieważ jej rozwiązanie odstaje od wszelkich innych, Tesla wprowadziła przejściówki pozwalające właścicielom swoich samochodów ładowanie na stacjach innych operatorów.

Magazyny energii

Magazyn energii zintegrowany z siecią ładowania samochodów elektrycznych to instalacja umożliwiająca zasilanie pojazdu nie tylko z sieci energetycznej, ale też za pomocą energii zgromadzonej w magazynie. GridBooster w sieci Greenway składa się z dwóch stacji szybkiego ładowania o mocy 50 kW każda oraz z magazynu energii o pojemności 52 kWh, który może zasilać stacje mocą 60 kW. Opcjonalnie magazyn energii można podłączyć do elektrowni fotowoltaicznej.

Magazyny energii to technologia nowa, dopiero się rozwijająca. Na rynku dostępna jest ograniczona liczba rozwiązań technologicznych, a większość z nich znajduje się bądź w fazie rozwoju, bądź pilotażowej. Dodatkowo, istniejące rozwiązania nie spełniają określonych wymagań, w związku z czym będą w przyszłości doskonalone. Tak więc włączenie ich do powstającej sieci to wyjątkowa okazja do rozwoju technologii magazynów energii i testowania jej potem w rzeczywistych warunkach użytkowania. Dodatkowo, instalacja magazynów energii w ramach projektu ma być pierwszym w ogóle wdrożeniem tej skali w Europie.